GIÁO ÁN MINH HỌA PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT
Nguồn: Bộ GD&ĐT, Phương pháp BTNB trong dạy học
các môn khoa học cấp tiểu học và trung học cơ sở
NXB Giáo dục Việt Nam, 2014.
Bài: LỰC ĐẨY ÁC - SI - MÉT VÀ SỰ NỔI (3 tiết)
I. Mục tiêu của bài học:
Sau bài học, học sinh:
- Phát biểu và viết được biểu thức lực đẩy Ác - si - mét trong chất lỏng;
- Xác định được độ lớn của lực đẩy Ác - si - mét khi một vật nổi trên mặt thoáng của
chất lỏng.
- Nêu được điều kiện một vật chìm, nổi, lơ lửng trong chất lỏng.
II. Thiết bị dạy học:
- Bộ thí nghiệm về lực đẩy Ác - si - mét;
- Bóng bàn: 3 quả;
- Bình thủy tinh 500ml;
- Xilanh và kim tiêm.
III. Tiến trình dạy học cụ thể:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Pha 1: Tình huống xuất phát.
GV gợi lại cho HS thấy rằng khi thả các HS nêu được một số ví dụ trong thực tế
vật vào nước ta thường thấy có vật thì như:
chìm vào trong nước nhưng có vật thì nổi - Hòn đá/sỏi/gạch... chìm trong nước;
trên mặt nước.
- Tàu, thuyền, xuồng... nổi trên mặt nước;
Yêu cầu HS lấy một số ví dụ trong thực tế
về các vật nổi/chìm trong nước và nêu câu - Cái lá, miếng bấc... nổi trên mặt nước;
hỏi:
...
Với điều kiện nào thì một vật chìm trong
nước? Với điều kiện nào thì một vật nổi
trên mặt nước?
Pha 2: Hình thành câu hỏi của học sinh
Trong khi HS viết ra các ý kiến của mình
về điều kiện chìm/nổi của một vật, GV đi
xuống và quan sát vở thực hành của một
số HS để nắm bắt nhanh các khái niệm
ban đầu của HS về sự chìm, nổi của các
vật.
HS làm việc cá nhân, ghi những quan
niệm của mình về điều kiện vật nổi/chìm
trong nước.
Có thể có một số nhóm quan niệm ban
đầu như sau:
- Vật nặng thì chìm, vật nhẹ thì nổi;
1
Trong quá trình quan sát, cố gắng nắm bắt
nhanh những quan niệm khác biệt của HS,
chọn những HS có quan niệm "sai" nhiều
nhất để yêu cầu lên trình bày trước, những
HS có quan niệm "đúng" nhất cho trình
bày sau.
- Vật ngấm nước thì chìm, vật không
ngấm nước thì nổi;
- Vật đặc thì chìm, vật rỗng thì nổi;
- Vật có đáy hẹp thì chìm, vật có đáy rộng
thì nổi;
...
Pha 3: Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thực nghiệm
Tổ chức cho HS nêu các quan niệm ban Từ những quan niệm ban đầu, HS đưa ra
đầu và thảo luận. Chú ý làm cho HS phát các câu hỏi như:
hiện được những mâu thuẫn như:
- Lực "đỡ" cho các vật nổi trên mặt nước
- Có vật rất nặng nhưng nổi, ngược lại có có liên quan gì đến phần vật bị ngập trong
vật rất nhẹ nhưng lại chìm;
chất lỏng không?
- Các vật nổi luôn có một phần bị ngập - Với các vật bị chìm vào trong nước thì
trong nước. Vật càng nặng thì phần bị có lực "đỡ" như đối với các vật nổi
chìm vào nước càng nhiều;
không?
- Các vật nổi có thể nằm cân bằng trên
mặt nước.
...
GV yêu cầu HS đề xuất các phương án thí
nghiệm nhằm tìm kiếm câu trả lời cho các
câu hỏi mà HS nêu ra bằng cách nêu các
câu hỏi:
HS đề xuất các phương án thí nghiệm:
- Theo các em, ta có thể kiểm tra xem vật
bị ngập trong nước có chịu tác dụng của
lực "đỡ" như trường hợp vật nổi hay
không, bằng cách nào? nếu có thì lực đó
có thể đo được độ lớn của nó không và đo
bằng cách nào?
vật ngập trong nước hay không và nếu có
thì độ lớn bằng bao nhiêu, dùng lực kế
treo vật vào để đo trọng lượng khi ở ngoài
không khí, sau đó nhúng vật ngập vào
nước và quan sát số chỉ của lực kế.
- Tìm hiểu xem phần bị ngập của vật trong
nước phụ thuộc thế nào vào trọng lượng
của vật, dùng quả bóng bàn, bơm dần
- Theo các em, làm thế nào để có thể kiểm nước vào trong và thả lên mặt nước để
tra xem lực "đỡ" của nước có phụ thuộc gì quan sát phần bị ngập vào trong nước.
vào phần bị ngập trong nước hay không? - Để tìm hiểu xem có lực nào tác dụng lên
Pha 4: Tiến hành thực nghiệm tìm tòi - nghiên cứu:
GV phát cho HS các dụng cụ thí nghiệm:
HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm nhỏ:
- Một số vật như: hòn sỏi, miếng sắt, TN1:
miếng bấc hoặc nút nhựa...
- Thả quả bóng bàn vào nước trong bình
- Bóng bàn: 3 quả;
chia độ, quan sát và đánh dấu phần bị
ngập vào nước.
- Xi lanh có kim tiêm;
- Bộ thí nghiệm lực đẩy Ác - si - mét gồm: - Dùng xilanh bơm một ít nước vào một
bình chia độ, bình tràn, lực kế và giá thí trong các quả bóng bàn rồi thả vào nước,
2
nghiệm, vật hình trụ có vạch chia, cốc quan sát và đánh dấu phần ngập trong
nhựa hình trụ cùng thể tích với vật có nước.
vạch chia.
- Bơm dần nước vào trong quả bóng bàn
Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm, vẽ hình và lặp lại thí nghiệm, quan sát, ghi lại kết
bố trí thí nghiệm và ghi các kết quả thí quả và nhận xét.
nghiệm vào vở thực hành.
TN2:
Trong quá trình HS làm thí nghiệm, GV
đi đến từng nhóm để giúp đỡ HS khi cần,
quan sát nhanh vở thực hành của HS để
nắm bắt các kết quả thí nghiệm. Đưa ra
những gợi ý, hướng dẫn cần thiết để các
nhóm đi đúng hướng, tuy nhiên, không
làm giúp HS.
- Treo quả nặng hình trụ có vạch chia vào
lực kế (treo trên giá thí nghiệm) để đo
trọng lực của nó ngoài không khí, ghi lại
kết quả đo.
- Giữ nguyên vật trên lực kế, thả cho vật
ngập dần vào trong nước, đọc số chỉ của
lực kế tương ứng, ghi lại kết quả và suy ra
lực đẩy của nước tác dụng lên quả nặng.
Pha 5: Kết luân và hợp thực hóa kiến thức
GV yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả thí
thí nghiệm và thảo luận.
nghiệm của nhóm mình, trả lời các câu hỏi
Có thể yêu cầu mỗi nhóm ghi kết quả thí của nhóm bạn.
nghiệm của nhóm mình trên tờ giấy A0 để Ghi chép các kết luận về kiến thức sau khi
treo lên và so sánh.
thống nhất chung toàn lớp.
Nêu các câu hỏi để HS giải thích thêm về
các kết quả thí nghiệm thu được.
PHIẾU TỔNG KẾT KIẾN THỨC
1. Lực đẩy Ác - si - mét:
- Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên
gọi là lực đẩy Ác - si - mét.
- Độ lớn của lực đẩy Ác - si - mét tỷ lệ thuận với thể tích của phần chất lỏng bị vật
chiếm chỗ.
- Ngoài ra, có thể chứng minh được lực đẩy Ác - si - mét phụ thuộc vào bản chất của
chất lỏng, cụ thể là trọng lượng riêng của chất lỏng.
- Công thức tính lực đẩy Ác - si - mét là: FA = d.V
(d.V chính là trọng lượng của chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Sử dụng bộ thí nghiệm đã
cho, em hãy đề xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm nghiệm lại công thức nói trên).
2. Điều kiện chìm/nổi của vật:
- Khi bị ngập hoàn toàn trong chất lỏng, nếu lực đẩy Ác - si - mét nhỏ hơn trọng lực
tác dụng lên vật thì vật sẽ chìm trong chất lỏng, nếu lực đẩy Ác - si - mét lớn hơn trọng
lực thì vật sẽ nổi lên trên mặt chất lỏng.
3
- Khi đã nổi trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác - si - mét (độ lớn chỉ còn bằng trọng
lượng của phần thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ) cần bằng với trọng lực tác dụng
lên vật.
- Trường hợp đặc biệt, nếu khi vật bị ngập hoàn toàn trong chất lỏng mà lực đẩy Ác si - mét đúng bằng trọng lực tác dụng lên vật thì vật sẽ lở lửng trong chất lỏng. Khi đó,
trọng lượng riêng của chất làm vật đúng bằng trọng lượng riêng của chất lỏng.
- Từ đó quy ra:
Khi dv > dcl thì vật chìm;
Khi dv < dcl thì vật nổi;
Khi dv = dcl thì vật lơ lửng;
GV phát cho HS phiếu tổng kết kiến thức,
giao cho HS tiếp tục đề xuất phương án
thí nghiệm để nghiệm lại công thức tính
lực đẩy Ác - si - mét và tìm cách làm cho
quả bóng bàn lơ lửng trong nước.
Nhận các phiếu tổng kết kiến thức và dán
vào vở thí nghiệm.
Đề xuất phương án thí nghiệm và chuẩn bị
cho buổi thực hành tiếp theo.
4